[发明专利]单向器用花键的花键槽一次成型模及其加工方法

权利要求书

1.一种单向器用花键，包括由大径端(1.1)和小径端(1.2)构成的花键本体(1)，其特征在于：小径端(1.2)的外圆周壁上由花键槽一次成型模经一次挤压成型有多个花键槽(1.3)，花键槽(1.3)沿小径端(1.2)的外圆周壁成周向等间距分布。

2.一种单向器用花键的花键槽一次成型模，包括上模部分、下模部分和卸料机构，其特征在于：上模部分由上模(2)和装于上模(2)底部的压模(3)构成，压模(3)成型有内径由上至下逐渐增大的压孔(3.1)；下模部分包括由上至下依次连接的料筒(4)、凹模(5)、上垫块(6)和底座(7)，料筒(4)和凹模(5)依次轴向设有与大径端(1.1)形状、大小相配的大径端装配孔(4.1)和与小径端(1.2)形状、大小相配的小径端装配孔(5.1)，凹模(5)侧壁上成周向等间距设有多个一端与小径端装配孔(5.1)连通、另一端贯穿凹模(5)侧壁的安装孔(5.2)，安装孔(5.2)内设有挤压冲头(8)，挤压冲头(8)的内端成型成与花键槽(1.3)相配的挤压头(8.1)，挤压冲头(8)的外端面成型成与压孔(3.1)内壁相配的挤压斜面(8.2)；顶料机构包括由上至下依次相抵设于上垫块(6)和底座(7)内的套筒(9)、顶杆(10)和下顶块(11)，套筒(9)顶部与配装于小径端装配孔(5.1)内的小径端(1.2)底部相抵用以顶出花键本体(1)。

3.根据权利要求2所述的单向器用花键的花键槽一次成型模，其特征在于：上垫块(6)内还安装有花键芯棒(12)，该花键芯棒(12)的上端穿过套筒(9)而进入小径端装配孔(5.1)内，花键芯棒(12)和小径端装配孔(5.1)内壁之间形成小径端实体容纳腔。

4.一种单向器用花键的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

A1：对20Cr合金结构钢棒料进行第一次完全退火，最高加热温度为800℃，保温时间为6～7h；

A2：将步骤A1得到的20Cr棒料用铸钢丸进行表面抛丸处理，抛丸时间5～6min；

A3：将经表面抛丸处理后的20Cr棒料进行磷化和皂化处理；

A4：在室温下，将步骤A3得到的20Cr棒料放入缩颈模模腔中，通过液压机以200吨的冲力用冲头正挤压20Cr棒料，缩颈形成具有大径端和小径端的单向器花键毛坯；

A5：将步骤A4得到的具有大径端和小径端的单向器花键毛坯放入墩粗模模腔中，通过液压机以300吨的冲力用冲头正挤压墩粗大径端，形成大径端墩粗的单向器花键毛坯；

A6：进行第二次完全退火，即重复步骤A1；

A7：将第二次完全退火的具有大径端墩粗的单向器花键毛坯放入大径端曲面腔成型模的凹模中，通过液压机以300吨的冲力驱动大径端曲面腔成型模的凸模，正挤压形成具有大径端曲面腔的单向器花键毛坯；

A8：将步骤A7得到的具有大径端曲面腔的单向器花键毛坯进行小径端内孔机械加工，得到具有小径端内孔的单向器花键毛坯；

A9：将步骤A8得到的具有小径端内孔的单向器花键毛坯放入花键槽一次成型模的凹模中，通过液压机以63吨的冲力驱动花键槽一次成型模的外模，一次挤压成型出所有小径端上的花键槽，得到所述的单向器用花键。

5.根据权利要求4所述的单向器用花键的加工方法，其特征在于：步骤A3中的磷化处理步骤为：

a1：将经表面抛丸处理后的20Cr棒料用清水漂洗两次，以去除20Cr棒料表面灰尘；

a2：将去除灰尘后的20Cr棒料用80～90℃的去油灵去除表面油污；

a3：将去除油污后的20Cr棒料用70～80℃的热水漂洗两次，去除表面残留的去油灵；

a4：将经步骤a3处理后的20Cr棒料浸入磷化液中进行磷化处理，磷化温度为75～85℃，磷化时间为10-15min。

6.根据权利要求4所述的单向器用花键的加工方法，其特征在于：步骤A3中的磷化处理所用的磷化液包括以下重量百分比的各组分：磷酸二氢锌15-20％、磷酸氢二钠15-25％、磷酸20-25％、柠檬酸6-10％、硫酸锰1-3％、钼酸钠1-3％、余量为水，磷化处理条件为：全酸度(TA)35-50Pt，游离酸度(FA)8-12Pt，酸比＝TA/FA4-6，促进剂(AC值)2-4Pt。